بیگ بنگ: بزرگترین سوالات در نجوم درباره ی نحوه ی شکل گیری سیارات، ستارگان، کهکشانها و کیهان است. کتاب منشأ کیهان توضیح می دهد که چگونه اخترشناسان طی یک دهه ی گذشته توانسته اند پاسخهای احتمالی این سوالات بنیادی را بیابند.

کتاب منشأ کیهان با شروع مأموریتهای فضایی که منجر به رازگشایی از سیستم سیاره ای خودمان شد، سفری را در فضای بیکران آغاز کرده و در زمان به عقب برمی گردد. کشف دیگر سیستمهای سیاره ای و رابطه ی آنها با حیات فرازمینی را توصیف می کند. لحظات اولیه ی زندگی یک ستاره پوشیده است، آنچنان که تولد و شکل گیری کهکشانها و بزرگترین سوال، یعنی منشأ کیهان رازآلود است. در این کتاب با پاسخ های این سوالات مهم روبرو خواهید شد. منشأ کیهان همچنین روایت گر داستان انسانی پشت این اکتشافات بزرگ نجومی است. اخترشناسانی که در پی یافتن سیاره ی ایکس بودند، یک سیاره را هم از دست دادند. باستان شناسان کیهانی که از تاریخچه ی کهکشان ها رمزگشایی کرده اند، حال قصد دارند با بهره گیری از تلسکوپ های غول پیکر از راز سر به مهر منشأ کیهان پرده بردارند.

منشأ کیهان
چگونگی تشکیل سیارات، ستارگان، کهکشانها و آغاز کیهان
————————————————-
Origins
How The Planets, Stars, Galaxies and the Universe Began

نوشته‌ي : استیون ایلز (Eales, Stephen)

ترجمه: حسن فتاحی
انتشارات: مازيار
موضوع: کیهان شناسی
چاپ اول، 1392
تعداد صفحه: 312 – مصور – نمودار – جدول
وب‌سايت ناشر: www.mazyarpub.ir
قيمت: 13000 تومان

اين كتاب يكي از سري كتاب‌هاي «جهان اخترشناسان» است كه طي سال‌هاي اخير در سطح بين‌المللي توسط انتشارات اشپينگر چاپ شده است. نويسنده‌ي اين كتاب يكي از اعضاي هيات علمي بخش فيزيك و ستاره‌شناسي دانشگاه كارديف انگلستان است. كتاب در حالي‌كه جديد‌ترين تحقيقات اخترشناسي را عرضه مي‌دارد، همزمان به شكل هنرمندانه‌اي مشكلات و موفقيت‌ها و مسير علمي را كه اخترشناسان طي كرده‌اند، را نيز بيان مي‌كند. به ويژه آن كه رويكرد كتاب، اخترشناسي رصدي است. كتاب از چهاربخش اصلي تشكيل شده است:

بخش اول به منشأ سيارات و چگونگي شكل‌گيري آن مي‌پردازد و بعد از بيان يك گزارش علمي-تاريخي پيرامون سيارات، نظريات نوين علمي درباره‌ي چگونگي شكل‌گيري منظومه‌ي شمسي را بيان مي‌كند و پس از آن بحث بسيار نوپا و پوياي سيارات خورشيدي را مطرح كرده و چگونگي يافتن سيارات پيرامون ديگر ستاره‌ها را شرح مي‌دهد. چه بسا در اين تحقيقات مهيج، روزي پاسخ اين سوال مهم را بيابيم كه آيا در كيهان تنها هستيم؟ بخش دوم كتاب به بررسي ماهيت و تحول ستارگان مي‌پردازد و خوانندگان را از نظر علمي با آن نقطه‌هاي نوراني كه هر شب بالاي سر مي‌بينند، آشنا مي‌كند. ستارگان از چه چيزي تشكيل شده‌اند، از كجا آمده‌اند، پايان كارشان چگونه خواهد بود؟ بخش سوم،‌ بررسي تكامل كهكشان‌هاست. كهكشان‌ها مانند مجتمع‌هاي مسكوني در انواع و اندازه‌هاي مختلف هستند كه ستارگان در آن سكني گزيده‌اند. در اين بخش سفري علمي و خيال‌انگيز از خانه‌ي دوست‌داشتني خودمان يعني كهكشان راه شيري به كهكشان‌هاي دوردست خواهيم داشت و با ساختار،‌ ويژگي‌ها و طبقه‌بندي‌ آن‌ها و تأثير شگرف‌شان در ارتقا شناخت علمي ما از كيهان آشنا خواهيم شد. بخش چهارم و پاياني كتاب به مبحث پرمخاطره و سوال‌برانگيز كيهان‌شناسي اختصاص دارد. كيهان‌شناسي بخش جذابي از دنياي ستاره‌شناسي است كه در پي پاسخ‌گويي به سوالاتي درباره‌ي كل جهان هستي است. از چگونگي وجود كيهان گرفته تا پايان آن.

كيهان‌شناسي گاهي آن‌چنان با رياضيات پيچيده در هم مي‌آميزد كه بزرگترين رياضي‌دانان و فيزيك‌دانان را به مبارزه مي‌طلبد و گاهي عميقاً با فلسفه به عنوان ناب‌ترين محصول انديشه‌ي انسان خردمند پهلو به پهلو مي‌زند. در اين بخش از كتاب مي‌آموزيم كه جهان هستي چگونه خلق شده است، در ابتدايي‌ترين لحظات آفرينش چه وقايعي روي داده است؟ عناصر سازنده‌ي گيتي چه چيزهايي هستند و چرا كيهان در حال انبساط است؟ و سوالات بسيار ديگر. همزمان به شكلي تاريخي پا به پاي دانشمندان درباره‌ي نحوه‌ي كارشان و حتي خصوصيات اخلاقي‌شان آشنا مي‌شويم.

در ادامه به قسمت‌هايي از متن اين كتاب توجه فرماييد: فرض كنيد شما، اخترشناسي روي سياره‌اي نزديك آلفا قنطورس هستيد كه دنبال سياره‌هايي اطراف ديگر ستاره‌ها مي‌گردد. شما به ستاره‌اي كه در فاصله‌ي چهارسال نوري قرار دارد علاقه‌مند مي‌شويد (منظور خورشيد منظومه‌ي شمسي)، زيرا كاملاً به ستاره‌ي خودتان شبيه است و بنابراين ممكن است سيارات مناسبي جهت داشتن زندگي شبيه زندگي‌ آلفا قنطورس داشته باشيد. با پيش‌بيني كامل، اين ستاره‌ را با استفاده از تكنيك دوپلر مشاهده مي‌كنيد. با اين وجود بعد از يك ماه مشاهدات دقيق، شما هيچ تغييري در مكان خطوط طيف ستاره نديده‌ايد، نتيجه مي‌گيريد كه در كمال نااميدي ستاره هيچ سياره‌اي ندارد. چرا؟

دليل اين نتيجه‌ي عجيب (منظومه‌ي شمسي روي هم رفته داراي چندين سياره‌ي بزرگ است)، اين است كه اندازه‌ي لرزش ستاره فقط به جرم سياره بستگي ندارد. اين مقدار به فاصله‌ي سياره از ستاره نيز وابسته است: فاصله‌ي بيشتر از ستاره، نيروي گرانشي ضعيف‌تر ميان اين دو و تغييرات كوچك‌تر در طول موج‌هاي خطوط طيفي ستاره را منجر خواهد شد. سيارات غول نزديك ستاره‌ها (مشتري‌گون‌هاي داغ) به راحتي كشف شدند، زيرا هم بزرگ هستند و هم به ستاره‌شان خيلي نزديك و بنابراين سيگنال‌هاي دوپلري بزرگ توليد مي‌كنند. سيستم‌هاي سياره‌اي نظير سيستم ما به سختي كشف مي‌شوند. ممكن است يك نفر اهل آلفا قنطورس با تكنولوژي پيشرفته‌تري بتواند فقط مشتري را حس كند ولي اگر مشتري از خورشيد خيلي دور يا كمي كوچك‌تر بود، او حتماً شكست مي‌خورد. سياراتي مانند زمين، البته با جرمي كمتر از يك صدم جرم مشتري غير ممكن است نمايان شوند.

بنابراين، هنوز امكان وجود سيستم‌هاي سياره‌اي كه شامل «مشتري‌گون‌هاي داغ» باشند، درصد كمي دارد. بيشتر سيستم‌هاي سياره‌اي، اكثريت ساكت و بي‌صدا مثل سيستم خود ما هستند. با اين وجود حتي اگر فقط درصد كوچكي از سيستم‌هاي سياره‌اي، سيارات غول نزديك ستاره‌شان داشته باشند، وجودشان تعجب‌آور است. هنگام شكل‌گيري منظومه‌ي شمسي گرماي خورشيد كه به تازگي تشكيل شده بود، از به وجود آمدن موادي كه نقطه‌ي ذوب پايين دارند در قسمت مركزي قرص منظومه‌ي شمسي جلوگيري كرد. بنابراين مواد جامد كمي نزديك به مركز وجود داشت كه طبيعتاً منجر به تشكيل سيارات كوچك‌تر شد. سيارات بيروني‌تر بيشتر از گاز تشكيل شده‌اند تا مواد جامد. ولي اگر آن‌ها به روش هسته‌اي برافزايشي يا هسته‌ي تجميعي تشكيل شده بودند، بايد شامل هسته‌ي سختي مي‌شدند كه خيلي بزرگتر از جرم سيارات داخلي است. اگر مدل استاندارد تشكيل سياره‌اي درست باشد، نقشه‌ي منظومه‌ي شمسي (شامل كل سيارات)، دقيقاً چيزي است كه انتظار مي‌رود.

يك تفسير ممكن براي مشتري‌گون‌هاي داغ اين است كه سيارات غول به روش هسته‌اي برافزايشي تشكيل نشده‌اند، بلكه در عوض به واسطه‌ي رمبش گرانشي ناگهاني قسمت بزرگي از قرص به وجود آمده‌اند. اگر اين تغيير خط داستان درست باشد، هيچ هسته‌ي سختي در مراكز غول‌هاي گازي منظومه‌ي شمسي وجود ندارد و مقدار مواد جامد در قرص خورشيد نامربوط است. روش آشكار براي آزمون اين نظريه، جستجوي هسته‌هاي سخت است ولي متأسفانه جو آن‌ها، به اندازه‌اي ضخيم است كه ما هيچ نظري نداريم كه آيا مشتري، زحل و بقيه، هسته‌هاي سخت دارند يا تماماً گازي هستند.
تفسير دوست‌داشتني براي وجود مشتري‌‌گون‌هاي داغ اين است كه بعضي اوقات تمايل داريم اشتباه كنيم: سيارات در مسيرشان ثابت نيستند. براي مثال اجرام موجود در لبه‌ي كمربند كوئيپر، جايي كه امروز آن‌ها را مشاهده مي‌كنيم، نمي‌توانند آن سوي مدار نپتون تشكيل شده باشند، بلكه در منظومه‌ي شمسي داخلي شكل گرفته‌اند. حتي پس از تشكيل سيارات، ميلياردها ريز سياره وجود دارد. تكه‌هاي بزرگ و كلفت سنگ با قطري در حدود 100 كيلومتر كه در منظومه‌ي شمسي داخلي در هيچ سياره‌اي گرد هم نيامده‌اند. به هر حال در مورد ريز سيارات باقيمانده، تشكيل سيارات غول پيامي براي اتمام بود. زودتر يا ديرتر، يك ريز سياره‌ي نزديك به يكي از سيارات غول، به ناچار با احتمال بالاي خروج از منظومه‌ي شمسي توسط نيروي گرانشي سياره مواجه مي‌شود. برخوردهاي گرانشي احتمالاً باعث ايجاد تشكيل كمربند EK و ابر اورت بوده است. ولي ممكن است آن‌ها خودشان اثر بزرگي روي مدار سيارات داشته باشند. اگر ريزسياره به دليل برخورد گرانشي با يك غول به زور از خورشيد دور شده باشد، انرژي گرانشي زيادي به دست مي‌آورد. انرژي كسب شده توسط ذره‌ي گرانشي بايد از جايي آمده باشد و تنها جايي …….

فهرست مطالب

پیش گفتار: بیانیه ی یک رصدگر

بخش اول: سیارات

فصل اول: تخته سنگ ها
فصل دوم: روزی که منظومه ی شمسی یکی از سیاراتش را از دست داد
فصل سوم: ET و سیارات فراخورشیدی

بخش دوم: ستارگان

فصل چهارم: ارتباط
فصل پنجم: مرز آخر

بخش سوم: کهکشان ها

فصل ششم: فیلم صامت
فصل هفتم: تاریخچه کهکشانها

بخش چهارم: کیهان

فصل هشتم: تماشای مهبانگ در تلویزیون
فصل نهم: روح افلاطون

واژه نامه
ثابت های فیزیکی و نجومی
نمایه